☰ Mundarija · Fizika

Ichki energiya va termodinamik ish

Darslar 16–17 · 2 ta dars · P. Habibullayev, A. Boydedayev, A. Bahromov, K. Suyarov, J. Usarov, M. Yuldasheva. Fizika 9-sinf, qayta ishlangan va to‘ldirilgan 3-nashr. G‘afur G‘ulom nomidagi nashriyot-matbaa ijodiy uyi, Toshkent, 2019
16

Ichki energiya

Darslik: 50–52-betlar
MaqsadIchki energiya tushunchasi; bir atomli ideal gazning ichki energiyasini U = (3/2)νRT = (3/2)pV bo‘yicha hisoblash.
Yangi so‘zlar
termodinamika · thermodynamicsichki energiya · internal energybir atomli gaz · monatomic gasichki energiyaning o‘zgarishi · change of internal energy
Tushuntirish

Termodinamika makroskopik sistemalarda energiyaning bir turdan ikkinchisiga o‘tishini o‘rganadi, molekulyar tuzilishga alohida e’tibor bermaydi. Jismni tashkil etgan barcha zarralarning kinetik va potensial energiyalari yig‘indisi uning ichki energiyasi U = E_k + E_p deyiladi. Ideal gaz molekulalari o‘zaro ta’sirlashmaydi, shuning uchun potensial energiya nolga teng, ichki energiya esa barcha molekulalar kinetik energiyalarining yig‘indisi: U = N·(3/2)kT. Bundan bir atomli ideal gaz uchun U = (3/2)(m/M)RT = (3/2)νRT, holat tenglamasiga ko‘ra U = (3/2)pV. Demak, ideal gazning ichki energiyasi faqat temperaturaga bog‘liq (aniq gaz miqdori uchun), o‘zgarishi esa ΔU = (3/2)νRΔT. Suyuqlik gazga yoki qattiq jism suyuqlikka aylanganda ham ichki energiya o‘zgaradi: erishda ortadi, qotishda kamayadi.

Namunalar
2 mol geliy 300 K da: U = (3/2)νRT = 1,5·2·8,31·300 ≈ 7,5·10³ J = 7,5 kJ.
Bir atomli gaz 100 kPa bosimda 0,06 m³ hajmni egallaydi. U = (3/2)pV = 1,5·10⁵·0,06 = 9000 J = 9 kJ.
Sinfda faoliyat

Kartochka o‘yini: «ichki energiya ortadi / kamayadi / o‘zgarmaydi» (3 ta kartochka). O‘qituvchi vaziyat aytadi (masalan, muz erimoqda, gaz sovimoqda, gaz izotermik kengaymoqda), guruhlar mos kartani ko‘taradi va sababini bir gapda aytadi.

Mashq
1
Ichki energiya nima va u qanday kattaliklardan tuziladi?
2
4 mol bir atomli gaz 50 K ga sovitildi. Ichki energiya qanday o‘zgardi (taxminan)?
3
p = 200 kPa va V = 0,03 m³ bo‘lgan bir atomli ideal gazning ichki energiyasi necha J?
4
Nega ideal gazning ichki energiyasi hajmga bog‘liq emas (T o‘zgarmaganda)?